Der aktuelle Blick in die Drucklufttechnik zeigt gerade in Anwendungen mit hohem Luftbedarf, welche Effizienzgewinne sich erzielen lassen, wenn Maschinen im optimalen Betriebspunkt arbeiten. Aerzen setzt beispielsweise bei der biologischen Abwasserreinigung auf das Zusammenspiel unterschiedlicher Gebläse- und Verdichtertechnologien. Hierbei koordiniert die übergeordnete Steuerung von Aerzen Aersmart das Zusammenspiel aus Drehkolbengebläsen, -verdichtern und Turbogebläsen mit einem klaren Schwerpunkt auf Ökologie und Wirtschaftlichkeit. Mit der Gründung von Aerzen Digital Systems geht der Technologieführer jetzt einen großen Schritt weiter in Richtung Ressourceneffizienz. Die eigenständige Gesellschaft unter dem Dach der Aerzen-Gruppe bündelt die digitalen Services und baut sie zu maßgeschneiderten Dienstleistungspaketen aus.
Ideallinie nachhaltig beibehalten
Starke Schwankungen kennzeichnen den Lastbetrieb in Kläranlagen. Die Erfassung und Auswertung der Betriebsdaten einer Gebläse-
station mit Aeraudit liefert Informationen über die Auslastung und Wirtschaftlichkeit der Anlage. So werden Einsparpotenziale erkannt, denn die optimale Auswahl und Auslegung der Technik auf die herrschenden Rahmenbedingungen ist das A & O für den wirtschaftlichen und nachhaltig-ökologischen Betrieb. Ferner können auch Verschmutzungen oder Verschleiß die Ursache dafür sein, dass der optimale Betrieb die Ideallinie verlässt. Aspekte wie diese bestimmen
maßgeblich, wie effizient die eingesetzten Betriebsmittel arbeiten. Trends seiner Anlage automatisch zu erkennen und die richtigen Eingriffsgrenzen zu definieren – auch das gehört zum neuen
Service von Aerzen.
Abgestimmte Dienstleistungspakete
Das neue Unternehmen begleitet Anwender über den kompletten Lebenszyklus hinweg und stellt dabei unterschiedliche Dienstleistungspakete zur Verfügung. Die Skalierung beginnt beim „Machine Park Management“ mit einer regelbasierten Überwachung definierter Maschinenparameter in Echtzeit, einem Offline-Berichtswesen mit Berechnungen, Trendverläufen, Kennzahlen sowie Hinweisen zum optimalen Betrieb eines Gebläses oder auch der kompletten Anlage. Zudem gibt es Online-Benachrichtigungen, wenn Grenzwerte überschritten werden. Abgerundet wird das Einstiegspaket vom digitalen Wartungs- und Instandhaltungslogbuch historischer Daten in einem sicheren Web-Portal. Dieses bildet in Richtung Anwender die zentrale Visualisierungs- und Nutzerschnittstelle.
In der zweiten Ausbaustufe „Usage Based Maintenance“ rüstet
Aerzen die eingesetzten Gebläse und Kompressoren mit zusätzlicher Sensorik aus. Im Zusammenspiel mit ausgefeilten Algorithmen und künstlicher Intelligenz eröffnet sich der Weg für die exakte Berechnung von Wartungsintervallen entsprechend den herrschenden Betriebsbedingungen. Hierzu zählt auch die punktgenaue Lebenszeitberechnung von Lagern – ein wichtiges Detail gerade bei Verdichtern. Das zweite Leistungspaket ist konzeptionell darauf ausgerichtet, hohe Präventionskosten durch Maschinenstillstand, Wartungsaufwand und Redundanz zu vermeiden. Flankiert wird dieses Dienstleistungsprodukt von einer Wartungs- und Instandhaltungskooperation mit der bedarfsgerechten Lieferung von Ersatzteilen und Disposition von Monteuren.
Aus Daten Informationen gewinnen
Das dritte Leistungspaket „Availability Management“ greift ebenfalls auf Sensorik zurück, die über den eigentlichen Betrieb der Gebläsetechnik innerhalb des Maschinenbaus hinausgeht. Die gelieferten Daten verarbeitet Aerzen mit speziellen Algorithmen zu aussagekräftigen Informationen. Diese geben Aufschluss darüber, wie es um die zukünftige Verfügbarkeit der Maschinen bestellt ist. Darüber hinaus lassen sich belastbare Prognosen vornehmen, wie sich deren Leistungskurven entwickeln. Diese detaillierte Datenaufbereitung ist geeignet, um zum Beispiel wirtschaftliche Eingriffsgrenzen zu definieren. Früher fielen Maschinen ohne Anzeichen aus. Die Produktion stand still und die defekte Maschine war mit kleinen Reparaturen meist nicht mehr zu retten. Dieser szenisch dargestellte „Totalschaden“ gehört beim Availability Management der Vergangenheit an. Der Betreiber erhält auf einer sicheren Datenplattform Informationen bezüglich eines ungeplanten Maschinenausfalls. Folglich hat er die Chance, vorbeugende Wartungen und Instandsetzungen durchzuführen, um den wirtschaftlichen Totalschaden zu vermeiden. Dieser Ansatz lässt sich zudem als Frühwarnsystem verwenden – letztlich auch um Zeit zu gewinnen für die Bestellung eines Servicemonteurs sowie der notwendigen Ersatzteile. Aerzen sieht sich an dieser Stelle als Partner, konkrete Maßnahmen, Serviceszenarien und Eingriffsgrenzen gemeinsam mit dem Betreiber festzulegen. In Summe liegt für den Anwender der monetäre Nutzen spürbar über dem Dienstleistungspreis.
Das vierte Dienstleistungspaket „Energy Management“ ist auf Nachhaltigkeit ausgelegt – und legt auch hier den Schwerpunkt auf den Energieverbrauch. Maßgebliche Verbesserungen lassen sich auf den Ebenen Maschine, System und Verbund erreichen. Das „Improvement System“ umfasst darin verbrauchsbeeinflussende Maschinenfaktoren. Dazu zählen unter anderem Ansaugtemperaturen, Differenz- und Ansaugdrücke sowie der Zustand von Filterpatronen.
Aerzen validiert auf Grundlage der gesammelten Informationen Mehrverbräuche, analysiert Lastgänge, macht Vorschläge zur Energieeffizienz und vergleicht Ist- und Soll-Situationen.
Hinter dem „Improvement System“ stehen der Einfluss von Lastgängen, Lastverteilungen, Stillstandzeiten und Verbundwirkungsgraden auf die Ressourceneffizienz. Verschwendung vermeiden, Lebenszykluskosten senken und eine Anlage kontinuierlich überwachen sind drei Detailaspekte der Optimierung. Der Kern der Arbeit besteht darin, durch eine stetige Analyse des Betriebs einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP) für die Gebläse- und Verdichtertechnik zu implementieren. Anwender haben damit die Sicherheit, sich voll auf ihre eigenen Abläufe und Aufgaben konzentrieren zu können. Die ermittelten Daten sind direkt und ohne manuelle Weiterverarbeitung und Verdichtung im Paket „Consumption Certification“ beispielsweise im Rahmen eines ISO-50001-Energiemanagementberichtes verfügbar. Somit hat der Betreiber alle Argumente und Dokumente für den Betrieb oder als Investitionsgrund-lage gegenüber den Share- und Stakeholdern auf seiner Seite.
Fazit
Angesichts der langen Lebensdauer und hohen Investitionssummen lohnt es sich, Gebläse- und Verdichteranlagen stetig zu überwachen und zu verbessern. Der Einsatz innovativer Datenverarbeitung, künstlicher Intelligenz sowie zielgerichteter Sensorik sorgt hierbei für ein umfassendes Bild über Ist-Zustände und Ursachen für mögliche Ausfälle bzw. verminderte Performance. Mit der Gründung
der Aerzen Digital Systems bündeln die Niedersachsen jetzt ihr Know-how in der Gebläse- und Verdichtertechnik mit den neuen Möglichkeiten, die die Digitalisierung bietet. Die Systemoffenheit macht den Weg frei, die Leistungen des Unternehmens in eine
bereits vorhande IT- und Cloud-Infrastruktur zu integrieren.
Aerzener Maschinenfabrik GmbH, Aerzen
Autor: Thorsten Sienk
Freier Fachredakteur
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